Vanadium

Odpověď: Vanad je přechodný kov se symbolem V a atomovým číslem 23. Je to tvrdý, stříbrošedý, tvárný prvek, který je odolný vůči korozi, kyselinám, zásadám a slané vodě.

Vanad se v přírodě vyskytuje jen zřídka, ale je to pátý nejrozšířenější přechodový kov v zemské kůře.

Často se vyskytuje v rudách s titanem a železem a v ložiskách uhlí a ropy.

Odpověď: Vanad může ovlivnit lidské zdraví následujícími způsoby:

• Vdechnutí: Dýchání vzduchu s oxidem vanadičným může způsobit kašel, který trvá několik dní.
• Kontakt: Může dráždit kůži a oči.
• Vysoká expozice: Může způsobit nevolnost, zvracení, bolesti břicha a nazelenalé zbarvení jazyka.

Odpověď: Některé studie na zvířatech a lidech naznačují, že vanad může:

• Nižší hladiny cukru v krvi
• Zlepšete citlivost na inzulín u lidí s diabetem 2
• Snižte celkový a LDL („špatný“) cholesterol

A:

• Vanad lze použít k výrobě ocelových slitin, pro použití v kosmických vozidlech, jaderných reaktorech a letadlových lodích atd.
• Pevnost slitin vanadiové oceli znamená, že se dokonale hodí pro výrobu nástrojů, náprav, pístnic a jako nosníky ve stavebnictví.
• Vanadium Flow Batteries (VFB) se používá k vytvoření spolehlivého, bezpečného a stabilního řešení pro skladování obnovitelné energie.
• Vanad lze využít v keramice jako pigment.
• Oxid vanadičný lze použít jako katalyzátor při výrobě barviv a tiskařských látek.
• Supravodivé magnety mohou být vyrobeny z vanadium-galliové pásky.
• Oxid vanadičný se používá při výrobě kyseliny sírové.
• V lékařské sféře se vanad používá k léčbě řady onemocnění, včetně cukrovky, srdečních chorob a vysokého cholesterolu. Byl také použit v katodách baterií pro implantovatelné kardiovertery-defibrilátory.
• Probíhá výzkum využití vanadu v katodách baterií pro elektrická vozidla.
• Vědci využili jedinečné vlastnosti vanadu k výrobě chytrých oken, která dokážou během léta uzamknout teplo a udržet teplo uvnitř, když se počasí ochladí.

A:

• Široce se používá v metalurgii, chemickém a jiném průmyslu, používá se hlavně pro tavení vanadiového železa.
• Jako přísada do slitin tvoří více než 80 % celkové spotřeby oxidu vanadičného
• Následují katalyzátory, tj. katalyzátory, tvořící asi 10 % z celku.
• Anorganické chemikálie, chemická činidla, smalty a magnetické materiály představují asi 10 % z celkového počtu.

A: Oxid vanadičný je toxičtější než elementární forma. Chronická expozice prachu a výparům oxidu vanadičného může způsobit:

• Silné podráždění očí, kůže a horních cest dýchacích
• Přetrvávající záněty průdušnice a průdušek
• Plicní otok
• Systémová otrava

Odpověď: Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC) klasifikovala oxid vanadičný jako potenciálně karcinogenní pro člověka na základě důkazů o rakovině plic u exponovaných myší.

Odpověď: Vanad lze nalézt v životním prostředí v řasách, rostlinách, bezobratlých, rybách a mnoha dalších druzích. U slávek a krabů se vanad silně bioakumuluje, což může vést ke koncentracím asi 105 až 106krát vyšším, než jsou koncentrace, které se nacházejí v mořské vodě.

Vanad způsobuje inhibici určitých enzymů u zvířat, což má několik neurologických účinků. Kromě neurologických účinků může vanad způsobit poruchy dýchání, paralýzu a negativní účinky na játra a ledviny.

Laboratorní testy na pokusných zvířatech ukázaly, že vanad může poškodit reprodukční systém samců a že se hromadí v placentě samice.

Vanad může v některých případech způsobit změnu DNA, ale u zvířat nemůže způsobit rakovinu.

Odpověď: Vanad se nachází ve všech tkáních lidského těla. Byrne a Kosta v roce 1978 uvedli koncentrace vanadu v ledvinách, játrech a svalech.

A:

• Vanad je přítomen v některých doplňcích stravy. Před užitím doplňků obsahujících vanad se poraďte se svým lékařem, abyste zjistili, zda jsou pro vás vhodné. Doplňky by měly být uchovávány mimo dosah dětí.
• Vanad je součástí tabákového kouře. Vyvarujte se kouření v uzavřených prostorách, jako je doma nebo v autě, abyste omezili expozici dětí a dalších členů rodiny.

A:

• Při konzumaci potravin obsahujících vanad se vyšší hladiny nacházejí v mořských plodech. Vanad se nachází v některých doplňcích výživy.
• Dýchání vzduchu v blízkosti průmyslu, který spaluje topný olej nebo uhlí; tato průmyslová odvětví uvolňují oxid vanadu do ovzduší.
• Práce v průmyslových odvětvích, která zpracovávají vanad nebo vyrábějí produkty obsahující vanad.
• Vdechování kontaminovaného vzduchu nebo pití kontaminované vody v blízkosti skládek nebo skládek obsahujících vanad.
• Dýchání cigaretového kouře.
• Vanad není snadno absorbován tělem ze žaludku, střev nebo kontaktu s kůží.

Odpověď: Očekává se, že zdravotní účinky u dětí budou podobné účinkům pozorovaným u dospělých.

Studie na zvířatech exponovaných během březosti ukázaly, že vanad může způsobit snížení růstu a zvýšení výskytu vrozených vad. Tyto účinky jsou obvykle pozorovány na úrovních, které způsobují účinky u matky. Účinky byly také pozorovány při dávkách vanadu, které nezpůsobily účinky u matky.

Odpověď: Mezi pět klíčových použití vanadu patří:

• Výroba kovových slitin.
• Uvnitř jaderných reaktorů.
• Oxid vanadičný se používá jako katalyzátor při výrobě kyseliny sírové.
• Oxidy vanadu se někdy používají jako barviva.
• Vanad je stopový minerál v lidské stravě a používá se pro růst kostí.

Odpověď: Vanad je kategorizován jako prvek s množstvím 0,019 procent hmotnosti v zemské kůře, což z něj činí 20. nejrozšířenější prvek na Zemi. V přírodě se vyskytuje především ve spojení s dalšími prvky v minerálech, stejně jako ve fosfátových horninách, uhlí a ropě. Primárně je těžen zeměmi Čína, Rusko a Jižní Afrika.

A: Fyzikální vlastnosti vanadu:

• Vanad má bod tání 1910 stupňů Celsia a bod varu 3407 stupňů Celsia. Při pokojové teplotě existuje jako pevná látka.
• Vanad má hustotu 6,1 gramu na centimetr krychlový. Často je popisován jako těžký kov, což jsou kovové prvky s hustotou větší než 5 gramů na centimetr krychlový.
• Čistý vanad je šedobílý a lesklý.
• Vanad je tažný (lze vytáhnout do tenkých drátů) a tvárný (lze tlučit nebo lisovat do tvaru).
• Jak již bylo zmíněno, vanad dostal své jméno díky svým barevným sloučeninám. Vanad tvoří různě barevné oxidy na základě různých oxidačních stavů v nich. Patří mezi ně oxid vanadičitý (fialový), oxid vanadičitý (zelený), oxid vanadičitý (modrý) a oxid vanadičitý (žlutý).

Odpověď: Klíčové chemické vlastnosti vanadu jsou následující:

• Vanad reaguje s kyslíkem ve vzduchu, když je zahřátý, primárně tvoří oxid vanadičitý, nazývaný také oxid vanadičný. Vzorky oxidu vanadu však také zahrnují molekuly vanadu, které reagovaly s kyslíkem v jeho oxidačním stavu 3+ za vzniku oxidu vanadičného, ​​nazývaného také seskvioxid vanadu; a je to 4+ oxidační stav za vzniku oxidu vanadičného (IV), nazývaného také oxid vanadičitý. Na povrchu vzorků vanadu vystavených působení vzduchu se vytvoří tenká vrstva oxidu vanadu, která zabraňuje jeho další korozi na vzduchu nebo ve vodě.
• Dva přirozeně se vyskytující izotopy vanadu jsou: Vanad{{0}} (0,25% výskyt) a Vanad-51 (99,75% výskyt.)
• Vanad reaguje s fluorem v přítomnosti tepla za vzniku fluoridu vanadičného, ​​který se také nazývá pentafluorid vanadu.
• Ačkoli je vanad ve vysokých dávkách považován za toxický, lidé v průměru denně přijímají 0,01 mg vanadu, který se používá především pro růst kostí